Kaliumstörungen - Davos Congress

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Kaliumstörungen
Prof. Thomas Fehr
Chefarzt Innere Medizin
Kantonsspital Graubünden
Topics
• Essentials zum Kalium
• Hypokaliämie
• Hyperkaliämie
• Take home message
Kaliumchlorid
Körperkompartimente
Zahlen zum Kalium
– Häufigstes Kation im
Körper (3500 mmol
mmol))
– Verteilung:
98%
98
% IZV
IZV,, 2% EZV
– Regulation: PK = 3.53.55.0, MembranMembranpotential –70mV
Kompartiment
Natrium
Intrazellulär
3 mmol/l
Extrazellulär
140 mmol/l
Kalium
Osmolarität
140 mmol/l 287 mosm/l
4 mmol/l
287 mosm/l
Funktionen
– Hauptosmolyt im IZV
– elektrische
Erregbarkeit von
Muskel-- und
Muskel
Nervenzellen
Kaliumhomöostase
Zufuhr
100 mmol/d
Messgrösse für
Regulation
PK = 3.5-5 mmol/l
IZV
EZV
[K] = 140
mmol/l,
3900 mmol
[K] = 4
mmol/l,
60 mmol
Cell Shift
Exkretion
100 mmol/d
Renale
Exkretion
92 mmol/d
Extrarenale
Exkretion
(Kolon)
8 mmol/d
Schnelle Kaliumregulation – Cell Shift
• Hormone
– Katecholamine stimulieren
Na+/K+ ATPase
– Insulin stimuliert
K+/H+ Austausch
• Pathologische Faktoren
– Rascher Zellzerfall (P
(PK; Hämolyse)
Hämolyse)
oder Zellsynthese (PK; Therapie
Perniciosa,, Refeeding Syndrom
Perniciosa
Syndrom))
– Extrazellulärer pH
(PK mit Azidose, PK mit Alkalose
Alkalose))
Langsame Kaliumregulation – renale Exkretion
Na
Hauptzelle
im
Sammelrohr
Cortex
Out Med
Out Med
Inn Med
Zwei Determinanten der distalen Kaliumexkretion
 Mineralokortikoidaktivität (v.a. Aldosteron)
 Distales Natriumangebot
Beurteilung der renalen Kaliumregulation
• Kalium im Spoturin (UK)
– Vorteil: Einfachheit der Methode
– Nachteil: ist beeinflusst durch Kalium und Wasserausscheidung!
– Interpretation: Hypokaliämie renal
renal:: UK >20, extrarenal
extrarenal:: UK <20
• Transtubulärer Kaliumgradient (TTKG)
– Vorteil: erlaubt Beurteilung der Kaliumregulation im distalen
Nephron unabhängig von der gleichzeitigen
Wasserausscheidung
– Nachteil: verlangt Osmolaritätsbestimmung in Serum und Urin
– Berechnung:
TTKG = (UK x Posm)
(PK x Uosm)
Interpretation TTKG
• Unterschiedlich im Kontext von Hypokaliämie und
Hyperkaliämie
Hypokaliämie
Zufuhr 
Hypokaliämie
PK < 3.5 mmol/l
IZV
EZV
Cell Shift
Exkretion 
Renaler Verlust
Extrarenaler
Verlust
(Diarrhoe!)
Hypokaliämie durch Cell shifts
• Massive Zellproliferation
– Rasche proliferierende
Lymphome und Leukämien
– Therapie der schweren
perniziösen Anämie
– Enterale oder parenterale
Ernährung von Patienten mit
schwerer Malnutrition
(Refeeding syndrome
syndrome):
):
• Umverteilung
– Insulin: Therapie der diabetischen
Entgleisung!, Insulinüberschuss
– Medikamente:
• Katecholamine (exo
exo--/ endogen) und
Betaagonisten
• Theophyllin
Theophyllin,, Chloroquin
Chloroquin,, Verapamil
– Alkalose
– Hypokaliämische periodische Paralyse
(Auslöser u.a.: Sport,
Sport, Kohlehydrate)
• Primär/genetisch: verschiedene IonenIonenkanalmutationen (Ca
Ca,, Na, K)
• Sekundär: Thyreotoxikose (spez Asiaten
Asiaten))
Hypokaliämie durch renalen Verlust
Hauptzelle
im
Sammelrohr
Na
Cortex
Out Med
Out Med
Inn Med
-
+
+
MR
Aldo
Zwei Determinanten der distalen Kaliumexkretion
 Mineralokortikoidaktivität 
 Distales Natriumangebot 
Distales Na-Angebot 
Erworbene Formen
• Alle Diuretika, die VOR dem Sammelrohr angreifen
– Proximaler Tubulus: Carboanhydrasehemmer
– Henlesche Schleife: Schleifendiuretika
– Distaler Tubulus:
Thiazide
• Nicht resorbierbare Anionen mit Gegenion Natrium
– Bikarbonaturie
• Metabolische Alkalose (Glomeruläre HCO3-Filtration )
• Renal
Renal--tubuläre Azidose Typ 2 (proximale
(proximale HCO3-Rückresorption )
– Ketonurie
• Magnesiummangel
– Mechanismus: hemmt NaNa-Rückresorption in Henlescher Schleife
– Ursache: Diuretika; Cisplatin
Cisplatin,, Amphotericin B
Distales Na-Angebot 
Genetische Formen
Gitelman-Syndrom
- Genetische Mutation im Thiazid-sensitiven Transporter
(„Thiazid-Syndrom“)
- Autosomal-rezessiv oder –dominant
- Manifestation im Erwachsenenalter
- Typisch: Hypokalziurie, Hypomagnesiämie!
Cortex
Out Med
Bartter-Syndrom
Out Med
Inn Med
- Genetische Mutation im Furosemid-sensitiven
Transporter („Lasix-Syndrom“)
- Autosomal-rezessiv, mindestens 5 verschiedene Typen
- Manifestation im Kleinkindesalter
- Typisch: Hyperkalziurie, (Hypomagnesiämie gering)
•
•
Na-Resorption
NaResorption
 (Henle‘sche Schleife, distaler Tubulus) 
EZV--Defizit  Mineralokortikoidaktivität
EZV
Mineralokortikoidaktivität
 (R
(R
 A )
Distales NaNa-Angebot   Hypokaliämie
Hypokaliämie,, BD
BD!
Echter Hyperaldosteronismus
Erworbene Formen
• Hyperreninämischer Hyperaldosteronismus (R
(R
/A)
– Nierenarterienstenose(n)
– Renin
Renin--sezernierender Tumor (sehr selten)
• Hyporeninämischer Hyperaldosteronismus (R
(R
/A)
– Aldosteron
Aldosteron--produzierendes NNNN-Adenom (M. Conn)
– Bilaterale adrenokortikale Hyperplasie (idiopathisch)
 Differentialdiagnose mittels Funktionsassays
Funktionsassays,, NNNNVenensampling und Bildgebung
 Hypokaliämische Alkalose mit Hypertonie
„Pseudohyperaldosteronismus“
•
Definition
– Nicht AldosteronAldosteron-vermittelter Mineralokortikoidüberschuss (R
(R/A)
– Hypokaliämische metabolische Alkalose mit Hypertonie (EZV
(EZV)
•
Erworbene Formen
Hypercortisolismus
- Adrenal
- Hypophysär
- Ektopisch
-
+
+
Cortisol
11β-HSD
Cortison
MR
Aldo
11β-Hydroxysteroiddehydrogenase-Mangel
- Lakritze (Glycyrrhetinsäure)
- Carbenoxolon
Desoxycorticosteronsezernierender Tumor
Klinisches Bild der Hypokaliämie
• Symptome der Hypokaliämie
– Gastrointestinale Symptome (Nausea/Erbrechen, Ileus
Ileus))
– Muskelschwäche  Paralyse / Rhabdomyolyse
– Niere (chronisch): Metabolische Alkalose
Alkalose,, nephrogener Diabetes
insipidus,, interstitielle/zystische Nephropathie
insipidus
– EKG
EKG--Veränderungen (T
(T--Abflachung, UU-Welle)
 Herzrhythmusstörungen
Therapie der Hypokaliämie
• Wieviel beträgt das
Kaliumdefizit?
• Wie soll Kalium verabreicht werden?
K-Zufuhr

Kaliumreiche
Speisen
Kalium
peroral
K-Verlust

K-sparende
Diuretika
Trockenfrüchte, Nüsse, Bananen,
Früchte/Gemüse
• Bei Alkalose: K-Chlorid Drg/ Sirup
• Bei Azidose: K-Zitrat Effervetten
• Spironolacton 25-50mg/d
• Amilorid 5-10mg/d
Hyperkaliämie
Zufuhr 
Hyperkaliämie
PK > 5 mmol/l
IZV
EZV
Cell Shift
Exkretion 
Renale Exkretion 
Extrarenale
Exkretion
(Kolon)
Hyperkaliämie durch Cell shifts
• Zelluntergang
– Massive Hämolyse
– Rhabdomyolyse
– Tumorlysesyndrom
(v.a. High grade Lymphome
und Leukämien)
Leukämien)
 Typische Kombination von:
Hyperkaliämie,, HyperHyperkaliämie
Hyperphosphatämie,, Hypokalzämie
phosphatämie
Hypokalzämie,,
Hyperurikämie
 Therapie: Urinflow ,
Urinalkalinisierung (pH>7),
Allopurinol/Uratoxidase
• Umverteilung
– Insulinmangel
– Azidose
– Medikamente
Medikamente::
• DigoxinDigoxin- und Betablocker
(Blockade der Na/KNa/K-ATPase
ATPase))
• Depolarisierende Muskelrelaxantien
(Succinylcholin
Succinylcholin))
– Genetisch: hyperkaliämische
periodische Paralyse
(exercise
exercise-- and stress
stress--induced
induced;;
Ae:: Na
Ae
Na--Kanal
Kanal--Mutation im Muskel)
Hyperkaliämie d. verminderte renale Exkretion
Hauptzelle
im
Sammelrohr
Na
Cortex
Out Med
Out Med
Inn Med
-
+
+
MR
Aldo
Zwei Determinanten der distalen Kaliumexkretion:
 Mineralokortikoidaktivität 
 Distales Natriumangebot 
Distales Na-Angebot 
Erworbene Formen
• Akutes und chronisches Nierenversagen
– Alle oligurischen Formen mit EZVEZV-Expansion,
zB akute Glomerulonephritis
• GFR   distales NaNa-Angebot 
• EZV   Mineralokortikoidaktiviät 
– Zusätzlich Effekt durch metabolische Azidose
(K--Shift IZV
(K
IZV
EZV im Austausch gegen Protonen
Protonen))
Mineralokortikoiddefizienz – echter Mangel
Erworbene Formen
• Hyperreninämischer Hypoaldosteronismus (R
(R
/A)
– Nebennierenrindeninsuffizienz (M. Addison)
• Pg:
Pg: Zerstörung der NNNN-Rinde (autoimmun, Tuberkulose, bilaterale
Hämorrhagie)  Mineralokortikoid
Mineralokortikoid-- und Glukokortikoidmangel
– Medikamentös induzierter selektiver Hypoaldosteronismus
• ACE
ACE--Hemmer /AT1/AT1-Rezeptor
Rezeptor--Blocker
Blocker:: Hemmung Angiotensin II
• Heparin
Heparin:: direkte Hemmung der Aldosteronsynthese
• Hyporeninämischer Hypoaldosteronismus (R
(R
/A)
– Diabetische Nephropathie,
Nephropathie, tubulointerstitielle Nephropathien
Nephropathien;;
medikamentös: NSAR
• Pg:
Pg: Schädigung des juxtaglomerulären Apparates  Störung der ReninReninSekretion; meist auch eingeschränkte Nierenfunktion
• Sy
Sy:: hyperkaliämische metabolische Azidose mit Hypertonie (EZV )
(renal
renal--tubuläre Azidose Typ IV)
IV)
Mineralokortikoiddefizienz – Resistenz
• Erworbene Formen
– Schädigung der Sammelrohre (Obstruktion, tubulointerstitielle Nephropathien
Nephropathien,,
Amyloidose,, Sichelzellanämie u.a.)
Amyloidose
– Medikamente:
Na-Kanal-Blocker (ENaC)
- Diuretika:
Amilorid, Triamteren
- Sulfonamide:
Trimethoprim, Pentamidin
-
Blocker der Na-K-ATPase
Digoxin (Intoxikation)
+
+
MR
Aldo
Mineralokortikoidrezeptorblocker
Spironolacton, Epleronon
Hyperkaliämie durch RAAS-Hemmung
ACE-Inhibitoren
AT1-Rezeptor-Blocker
Renin-Inhibitoren
Na-Kanal-Blocker
• RAAS =
Renin-Renin
Angiotensin-Angiotensin
Aldosteron-Aldosteron
System
Mineralkortikoidrezeptorblocker
Palmer B, NEJM 2004
Klinisches Bild der Hyperkaliämie
• Symptome der
Hyperkaliämie
– Gastrointestinale
Symptome (Nausea,
Erbrechen, Ileus
Ileus))
– Ermüdbarkeit und
Muskelschwäche 
Paralyse
– EKG
EKG--Veränderungen 
Herzrhythmusstörungen
Therapie der Hyperkaliämie – 4 Stufen
Stufe
Ziel
Mittel
Wirkungszeit
Applikation
Bem.
1
Antagonismus Membraneffekt
Ca-Glukonat
Beginn 1-3 min,
Dauer 30-60 min
10% Ca-Glukonat, 10-30
ml (1-3 Amp) iv
Kein Effekt
auf PK
2
Cell Shift
BetaAgonist
Beginn 30 min,
Dauer 2-4 h
Ventolin-Inhalation
PK  0.5 –1
mmol/l
2
Cell Shift
Insulin
Beginn 10-20 min,
Dauer 4-6 h
50 ml Glukose 50% mit
10 E Actrapid
PK  1-2
mmol/l
3
Kaliumelimination
Diuretika
Beginn 30-60 min,
Dauer 4-6 h
NaCl 0.9% 100 ml/h,
Furosemid 20-40 mg iv
Bei guter
Nierenfunktion
3
Kaliumelimination
Ionenaustauscher
Beginn 1-2 h,
Dauer 4-6 h
Resonium (mit Na) 3-4x
15 g, Sorbisterit (mit Ca)
3-4x 20 g
Auch
Einläufe
3
Kaliumelimination
Hämodialyse
Beginn sofort,
Dauer Stunden
3-4 h
Achtung
Rebound
4
Reduktion
K-Zufuhr
Diät
Solange eingehalten
Kaliumarme Diät
Stop Ringer
4
Ursachentherapie
Varia
Solange eingehalten
Stop Medi, Diuretika
Mineralokortikoide
Beachte
Blutdruck
Neue Medikamente zur Hyperkaliämiebehandlung
• Patiromer (Veltassa ®)
– Nicht resorbierbares Polymer
– Bindet Kalium im distalen Kolon
im Austausch gegen Kalzium
– Speziell studiert bei Patienten mit
Niereninsuffizienz unter RASRASBlockern (Weir, NEJM 2015)
• Zirconium Zyklosilikat (ZS
(ZS--9)
– Mikroporöses Zirkoniumsilikat
– Kationenaustauscher; hat 10x
höhere Bindung und 100x höhere
Spezifität für Kalium als Resonium
– Speziell studiert bei Hyperkaliämie
5-6.5 (Packham
(Packham,, NEJM 2015)
Take home messages
• Kaliumstörungen sind häufig und potentiell lebensgefährlich
– Arrhythmien
• Die 2 wichtigsten Determinanten der Kaliumausscheidung sind
– Das distale NaNa-Angebot
– Die Mineralokortikoide Aktivität
 Differenzialdiagnose  Fälle am Abend
• Therapie
– Hypokaliämie:
Hypokaliämie: KCl und K Zitrat sind nicht äquivalent!
– Hyperkaliämie
Hyperkaliämie:: Notfall
Notfall--Schema in der Kitteltasche!
(Ca Glukonat
Glukonat,, Betaagonist
Betaagonist,, Insulin/Glukose, Volumen und Diuretika,
Ionenaustauscher)
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